一、中药有效成分的提取
注意：在提取前，应对所用材料的基源（植物的学名）、产地、药用部位、采集时间与加工方法等进行考查，并系统查阅文献，以充分了解和利用前人的经验。


（一）溶剂提取法
注意:一般如无特殊规定，药材须经干燥并适当粉碎，以利于增大与溶剂的接触表面，提高提取效率。（教材内容）
补充：溶剂提取法的原理
　　根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。
　　其作用原理是溶剂穿透入药材原料的细胞膜，溶解可溶性物质，形成细胞内外的浓度差，将其渗出细胞膜，达到提取目的。

一般提取规律：（教材内容）
①萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小，易溶于三氯甲烷、乙醚等亲脂性溶剂中；
②糖苷、氨基酸等类成分则极性较大，易溶于水及含水醇中；
③酸性、碱性及两性化合物，因为存在状态（分子或离子形式）随溶液而异，故溶解度将随pH而改变，可用不同pH的碱或酸提取。
补充：溶剂的选择
1.常见溶剂类型
　　溶剂按极性可分为三类，即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。
　　常用于中药成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下：
　　石油醚＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（乙醇）＜水。
2.常见中药化学成分类型的极性：
　　极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。
　　极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。
　　（以上不是绝对的，具体成分要具体分析。比如，有的苷类化合物极性很小，有的苷元极性很大。）
1.煎煮法
　　定义：中药材加水浸泡后加热煮沸。
　　优点：简便
　　缺点：①需加热，含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用。
②多糖类成分含量较高的中药，用水煎煮后药液黏度较大，过滤困难，不宜使用。
③对亲脂性成分提取不完全
2.浸渍法
　　定义：在常温或温热（60～80℃）条件下用适当的溶剂浸渍药材，以溶出其中的有效成分的方法。
　　优点：简便，适用于遇热不稳定的成分，或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药
　　缺点：①出膏率低
②以水为溶剂时，提取液易发霉变质



3.渗漉法
　　定义：不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂，使其渗过药材，从渗漉筒下端出口流出渗漉液的方法
基本过程：药材浸润→装筒→浸渍→渗漉
　　优点：适用于遇热不稳定的成分，或含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质的中药（似浸渍法，但提取效率高于浸渍法）
　　缺点：①溶剂消耗量大
②耗时长，操作麻烦


4.回流法与连续回流法
　　定义：使用易挥发的溶剂加热回流或连续回流提取中药成分的方法
　　优点：效率较高
　　缺点：①对热不稳定成分不宜使用
②溶剂消耗量大、操作麻烦
③耗时长


　　5.水蒸气蒸馏法
　　水蒸气蒸馏法用于提取具有挥发性的、能随水蒸气蒸馏而不被破坏，且难溶或不溶于水的成分。
　　当水沸腾时，该类成分随水蒸气带出，再用油水分离器或有机溶剂萃取法，将这类成分自馏出液中分离。
适用成分：挥发性（100℃有一定蒸汽压）
　　　　　对水稳定
　　　　　不溶于水
　　　　　耐热
　　（如：中药中挥发油的提取常采用此法。）




6.升华法
　　固体物质在受热时不经过熔融而直接转化为蒸气，蒸气遇冷又凝结成固体的现象叫做升华。中药成分有少量具有升华性，如游离羟基蒽醌类成分，一些小分子香豆素类，有机酸类成分等。
　　（如：樟木中的樟脑，茶叶中的咖啡因）


7.超声提取法
定义：采用超声波辅助溶剂提取的方法
超声波是一种强烈机械振动波，它是指传播的振动频率在弹性介质中高达20kHz的一种机械波。
提取原理：超声波可产生高速、强烈的空化效和搅拌作用，能破坏药材的细胞，使提取溶剂渗透到药材的细胞中，从而加速药材中有效成分溶解于溶媒中，提高有效成分的提取率
特点：①不会改变有效成分的化学结构
②可缩短提取时间，提高提取效率
8.超临界流体萃取法
定义：采用超临界流体为溶剂对中药材进行萃取的方法
超临界流体（SF）：指处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的、以流动形式存在的单一相态物质。密度与液体相近，而黏度与气体相近，扩散能力强。
萃取选择性的决定因素：温度、压力、夹带剂的种类及含量


常用的提取物质：
C0₂、NH₃、C₂H₆、C₇H₁₆、CCl₂F₂、N₂O、SF₆等，实际最常用的为C0₂。
（1）C0₂超临界流体萃取的特点：
①不残留有机溶剂、萃取速度快、收率高、工艺流程简单、操作方便；
②无传统溶剂法提取的易燃易爆的危险，减少环境污染，无公害，产品是纯天然的；
③因萃取温度低，适用于对热不稳定物质的提取；
④萃取介质的溶解特性容易改变，在一定温度下只需改变其压力；
⑤还可加入夹带剂，改变萃取介质的极性来提取极性物质；
⑥适于极性较大和分子量较大物质的萃取；
⑦萃取介质可循环利用，成本低；
⑧可与其他色谱技术联用及IR、MS联用，可高效快速地分析中药及其制剂中的有效成分。
（2）局限性
①对脂溶性成分溶解能力强，而对水溶性成分溶解能力弱；
②设备造价高，成本高；
③更换产品时设备清洗困难
（3）夹带剂的作用
　　夹带剂（entrainer）作为亚临界组分，挥发度介于超临界流体与被萃取溶质之间，以液体形式和相对小的量加入超临界流体中。
作用：①改善或维持选择性；
②提高难挥发溶质的溶解度。
　　对溶质具有很好溶解性的溶剂也往往是很好的挟带剂，常用甲醇、乙醇、丙酮、乙腈等。





二、中药有效成分的分离与精制

（一）根据物质溶解度差别进行分离

1.利用温度不同引起溶解度的改变进行分离

主要包括：结晶与重结晶

结晶：将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状态的操作。

重结晶：从不纯的结晶经过进一步精制处理得到较纯结晶的过程

原理：要分离物质在热的溶剂中溶解达到饱和，冷却时由于溶解度的降低，溶液因过饱和而析出晶体。

操作：





结晶用溶剂的选择：
　　①不与被结晶物质发生化学反应；
　　②对被结晶成分热时溶解度大、冷时溶解度小；
　　③对杂质或冷热时都溶解（留在母液中），或冷热时都不溶解（过滤除去）；
　　④溶剂沸点较低，易挥发除去
　　⑤无毒或毒性较小，便于操作
　　常用的重结晶溶剂有水、冰醋酸、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、三氯甲烷、苯、四氯化碳、石油醚和二硫化碳等。
　　当用单一溶剂不能达到结晶时，可用两种或两种以上溶剂组成的混合溶剂进行结晶操作，即将对此物质溶解度很大的和溶解度很小的溶剂混合在一起。常用的有乙醇-水、乙醚-甲醇、醋酸-水、乙醚-丙酮等。

注意：用于重结晶溶剂用量需适当，用量太大会增加溶解，析出晶体量少；用量太小在热过滤时会提早析出结晶造成损失。一般可比需要量多加20%左右。

结晶纯度的判定方法：

（1）结晶形态和色泽：一个纯的化合物一般都有一定的晶形和均匀的色泽。

（2）熔点和熔距：单一化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距（1～2℃）。

（3）色谱法：单一化合物用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测，均显示单一的斑点。常用的有纸色谱、纸上电泳和薄层色谱。

（4）高效液相色谱法（HPLC）：纯的化合物显示单一的谱峰。

（5）其他方法：质谱、核磁共振等。



　　单峰表示纯化合物，双峰表示不纯的化合物。

2.利用两种以上不同溶剂的极性和溶解性差异进行分离
　　在溶液中加入另一种溶剂以改变混合物的极性，使一部分物质沉淀析出，从而实现分离。

水提醇沉法：在药材浓缩的水提液中加入数倍量的乙醇稀释。（沉淀除去多糖、蛋白质等水溶性杂质。）

醇提水沉法：在药材浓缩的水提液中加入数倍量的乙醇稀释。（沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质。）
　　另：醇/醚法、醇/丙酮法。（可使皂苷沉淀析出，而脂溶性的树脂等杂质留在母液中）

3.利用酸碱性（不同）进行分离
　　对酸性、碱性或两性有机化合物来说，加入酸、碱以调节溶液的pH，改变分子的存在状态（游离型或解离型），从而改变溶解度实现分离。



酸提碱沉：生物碱等碱性成分

碱提酸沉：黄酮、蒽醌类等酸性成分

内酯或内酰胺结构的成分可被皂化溶于水，借此与其他难溶于水的成分分离。

4.利用沉淀试剂进行分离
　　酸性或碱性化合物可通过加入某种沉淀试剂，使之生成水不溶性的盐类等沉淀析出。
　　酸性化合物 + 钙盐、钡盐、铅盐 → 沉淀 → H₂S气体 → 纯品
　　碱性化合物 + 苦味酸盐、苦酮酸盐等（有机酸盐）→ 先加入无机酸，再碱化 → 纯品
　　　　　　磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏铵盐等（无机酸盐）

（二）根据物质在两相溶剂中的分配比（分配系数）不同进行分离
　　常见的方法有简单的液—液萃取法和液—液分配色谱（LC或LLC）等。
　　液—液萃取法的原理：
　　1.分配系数K值
　　溶质在任意不相混溶的两溶剂中的分配系数K：

K=C_U/C_L

K：分配系数；C_U：溶质在上相溶剂中的浓度；C_L：溶质在下相溶剂中的浓度

（K在一定的温度及压力下为一常数）K大于1倾向于溶解于上层，K小于1倾向于溶解于下层




　　例：假定A、B两种溶质用三氯甲烷及水进行分配，A、B均为1.0g，K_A=10，K_B=0.1，两相溶剂体积比V_CHCl3/V_H2O=1，则一次振摇分配平衡后：
　　水的密度小于三氯甲烷，故水为上相，三氯甲烷为下相
　　A：K_A=C_H20/C_CHCl3=10
　　则90%以上的溶质A将分配到水中，不到10%分配到三氯甲烷中
　　B：K_B=C_H20/C_CHCl3=0.1
　　则不到10%的溶质B将分配到水中，90%以上的分配到三氯甲烷中

2.分离因子β
　　分离因子β表示分离的难易

β=K_A/K_B（注：K_A﹥K_B）

分离难易判定：

β≧100，仅作一次简单萃取就可实现基本分离（如上例）；

100＞β≧10，通常需萃取10～12次；

β≦2，需萃取100次以上；

β≌1,即K_A/K_B≌1，则无法分离

3.分配比与pH
　　以酸性物质（HA）为例，其在水中的解离平衡及解离常数K可用下式表示：







酸性越强，K_a越大，pK_a值越小。
　　通常酚类化合物的pK_a值一般为9.2～10.8，羧酸类化合物的pK_a值约为5




　　若使该酸性物质完全解离，即使HA均转变为A^-，则pH ≌ pK_a + 2
　　若使该酸性物质完全游离，即使A^-均转变为HA，则pH ≌ pK_a - 2
　　（游离型极性小，易溶于小极性的有机溶剂；解离型极性大，易溶于水或亲水性有机溶剂）

碱性化合物与酸性相反，碱性越强，K_a越小，pK_a值越大

若pH﹤3（酸性条件）
　　大部分酸性物质将以非解离形式（HA游离形式）存在，易分配于有机溶剂中；
　　碱性化合物则呈解离状态（BH⁺）

若pH﹥12（碱性条件）
　　这些物质将以解离形式（A^-）存在
　　碱性化合物则呈游离状态（B）





4.液—液萃取与纸色谱
　　借助纸色谱（PC）来求解混合物不同组分在同一溶剂系统中的分配系数K，从而求解分离因子β
　　R_f值与分配系数K的关系：


　　（r为纸层色谱定数，当层析滤纸湿重为干重的1.5倍时，r=2）






　　式中，R_fa>R_fb





5.液—液分配柱色谱
　　将两相中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上作为固定相，填充在色谱管中，然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂作为流动相来冲洗色谱柱。

常用载体：硅胶、硅藻土及纤维素粉等。

常用反相硅胶填料有：RP-2（-C₂H₅）、RP-8（-C₈H₁₇）、RP-18（-C₁₈H₃₇）





（1）正相色谱：被分离物质极性越大（亲水性越强），越不易洗脱

固定相：强极性溶剂，如水、缓冲溶液等

流动相：弱极性有机溶剂，三氯甲烷、乙酸乙酯、丁醇等

适用物质：水溶性或极性较大的成分，如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物

（2）反相色谱：被分离物质极性越小（亲脂性越强），越不易洗脱

固定相：可用石蜡油

流动相：水或甲醇等强极性溶剂适用物质：脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等

（3）加压液相柱色谱：

载体：多为颗粒直径较小、机械强度及比表面积均大的球形硅胶微粒，如Zipax类薄壳型或表面多孔型硅球以及Zorbax类全多孔硅胶微球
　　快速色谱（flash chromatography，约2.02×105 Pa）、低压液相色谱（LPLC，<5.05×10⁵ Pa）、中压液相色谱（MPLC，5.05×10⁵～20.2×10⁵Pa）及高压液相色谱（HPLC，>20.2×10⁵Pa）等